Schaltvorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung), insbesondere elektrischer Leistungsschalter, für die Absicherung einer elektrischen Schaltung, aufweisend zwei Polanschlüsse und eine Schaltmechanik für das automatische Trennen der elektrischen Verbindung der beiden Polanschlüsse in einem Überlastfall, weiter aufweisend elektrische Bauteile für die Regelung der Schaltvorrichtung (10) und eine Polkassette, in welcher in einem Schaltraum die Schaltmechanik angeordnet ist, dass die Polkassette zumindest einen Gaskanal aufweist, welcher mit dem Schaltraum in gaskommunizierender Weise verbunden ist und ausgebildet ist, Gas aus der Polkassette an den elektrischen Bauteilen vorbei an die Umgebung abzugeben.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, insbesondere einen elektrischen Leistungsschalter, für die Absicherung einer elektrischen Schaltung.

[0002] Solche Schaltvorrichtungen sind grundsätzlich bekannt. Sie dienen dazu, als Sicherung von elektrischen Schaltungen eingesetzt zu werden, um in Überlastsituationen Polanschlüsse dieser Schaltvorrichtung voneinander zu trennen. Das Trennen dieser elektrischen Verbindung dient dazu, eine Beschädigung von in der elektrischen Schaltung angeordneten Bauteilen bzw. Geräten zu vermeiden. Hierfür weisen bekannte Schaltvorrichtungen häufig eine Schaltmechanik auf, die rotierbar ausgebildet ist. Die rotierbaren Schaltarme einer solchen Schaltmechanik können einen Festkontakt mit einem bewegbaren Kontakt verbinden und lösen. Häufig ist eine redundante Ausführung vorgesehen, so dass ein Doppelarm zu beiden Seiten einer Drehachse als Bewegtkontakt mit entsprechenden zwei Festkontakten in Verbindung gebracht werden kann.

[0003] Nachteilig bei bekannten Schaltvorrichtungen ist es, dass beim Lösen der Kontakte im Überlastfall häufig ein Lichtbogen entsteht. Dieser Lichtbogen führt zur Entstehung von Gas, welches den Schaltraum der Schaltmechanik verlassen muss. Hierfür ist bei bekannten Schaltvorrichtungen grundsätzlich ein Kanal vorgesehen, welcher im Umgehäuse oder in der Polkassette ausgebildet ist. Über diesen Kanal kann das Gas, welches beim Schaltvorgang durch den Lichtbogen entsteht, den Schaltraum verlassen. Jedoch ist bei bekannten Schaltvorrichtungen, wie sie z. B. aus der US 6,480,082 B1 bekannt sind, der Schutz der elektrischen Bauteile der Schaltvorrichtung nicht bekannt. So besteht dort grundsätzlich die Gefahr, dass Gas, welches nicht oder nur schlecht abgeleitet wird, zu Verschmutzungen im Inneren des Schaltraums, insbesondere im Bereich von elektrischen Bauteilen führt. Wird beispielsweise ein Kanal in einem Umgehäuse der Schaltvorrichtung zur Verfügung gestellt, so muss eine Abdichtung dieses Umgehäusekanals zum Schaltraum erfolgen, welche als Sollbruchstelle bei den hohen Schaltdrücken die Gefahr aufweist, dass Gas und damit Verschmutzungen elektrische Bauteile für die Regelung der Schaltvorrichtung beeinträchtigen. Da es sich bei diesen Verschmutzungen zumeist um elektrisch leitfähige Verschmutzungen handelt, kann es auf diese Weise zu unerwünschten Kurzschlusssituationen in den elektrischen Bauteilen und damit zur Beschädigung oder sogar Zerstörung der Schaltvorrichtung kommen.

[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Schaltvorrichtungen zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung, insbesondere einen Leistungsschalter, zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise eine Verschmutzung elektrischer Bauteile der Schaltvorrichtung, insbesondere aufgrund einer Plasma- oder Gasentwicklung bei Schaltvorgängen, vermeidet.

[0005] Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Unteransprüchen und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

[0006] Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist insbesondere als elektrischer Leistungsschalter ausgebildet. Er dient der Absicherung einer elektrischen Schaltung und weist zwei Polanschlüsse auf. Darüber hinaus ist eine Schaltmechanik für das automatische Trennen der elektrischen Verbindung der beiden Polanschlüsse im Überlastfall vorgesehen. Weiter weist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung elektrische Bauteile für die Regelung der Schaltvorrichtung auf. Darüber hinaus ist eine Polkassette vorgesehen, in welcher in einem Schaltraum die Schaltmechanik angeordnet ist. Die Polkassette weist demnach diesen Schaltraum für die Anordnung der Schaltmechanik auf. Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Polkassette zumindest einen Gaskanal aufweist, welcher mit dem Schaltraum in gaskommunizierender Weise verbunden ist. Dieser Gaskanal ist ausgebildet, um Gas aus der Polkassette an den elektrischen Bauteilen vorbei an die Umgebung abzugeben.

[0007] Erfindungsgemäß sind also zwei Polanschlüsse vorgesehen, so dass die Schaltvorrichtung Teil einer elektrischen Schaltung sein kann. Sie dient zur Sicherung gegen Überlastsituationen, wie sie z. B im Kurzschlussfall der elektrischen Schaltung vorkommen können. Die Schaltmechanik kann z. B. als Rotations-Schaltmechanik ausgebildet sein, und somit insbesondere ein oder mehrere bewegbare Kontakte oder entsprechend ein oder mehrere Festkontakte aufweisen. Durch Rotation kann ein Verbinden bzw. Trennen der elektrischen Verbindung der beiden Polanschlüsse durchgeführt werden. Die elektrischen Bauteile für die Regelung der Schaltvorrichtung sind insbesondere Bauteile, die hinsichtlich elektrisch leitfähiger Verschmutzungen sensibel reagieren. Dies können Transistoren, Widerstände, Leiterplatten oder auch komplexere elektrische Bauteile sein. Diese elektrischen Bauteile sind nicht innerhalb der Polkassette angeordnet, in welchem in dem Schaltraum die Schaltmechanik aufgenommen ist, sondern außerhalb der Polkassette.

[0008] Bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist der Gaskanal in der Polkassette ausgebildet. So kann dieser Gaskanal durch die geometrische Ausbildung der Polkassette als freier Strömungsquerschnitt zur Verfügung gestellt sein, über welchen eine gaskommunizierende Verbindung zwischen der Umgebung und dem Schaltraum in direkter oder in indirekter Weise hergestellt werden kann. Eine direkte Abgabe des Gases an die Umgebung bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass der Gaskanal an einem Ende in dem Schaltraum und an seinem anderen Ende in der Umgebung der Schaltvorrichtung mündet. Eine indirekte Abgabe ist dann gegeben, wenn der Gaskanal an seinem einen Ende im Schaltraum und an seinem anderen Ende an einer Übergabe in einen Gasableitungskanal mündet. Dieser Gasableitungskanal kann z. B. im Umgehäuse der Schaltvorrichtung angeordnet und ausgebildet sein. Jedoch ist entscheidend, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Gaskanal in der Polkassette zumindest eine Erstreckung aufweist, welche ein Leiten des Gases an den elektrischen Bauteilen vorbei ermöglicht. Bei indirekter Abgabe an die Umgebung erfolgt also eine Übergabe des Gases an einen nachfolgenden Gasableitungskanal erst nachdem das Gas die elektrischen Bauteile durch den Gaskanal passiert hat. Damit sind die elektrischen Bauteile geschützt und mögliche Schwachstellen in Form von Abdichtungen bei der Schnittstelle zwischen Gaskanal und Gasableitungskanal liegen geometrisch nach dem Passieren der elektrischen Bauteile.

[0009] Ein weiterer Vorteil bei der vorliegenden Erfindung ist es, dass der Gaskanal in der Polkassette aus besonders widerstandsfähigem Material hergestellt sein kann. So kann z. B. ein duroplastisches Material verwendet werden, um die gesamte Polkassette und damit auch den Gaskanal auszubilden. Die entstehenden hohen Schaltdrücke bei der Ausbildung eines Lichtbogens können auf diese Weise wirksam abgepuffert werden. Auch ist ein duroplastisches Material für die Polkassette und damit für den Gaskanal mit höherer thermischer Stabilität ausstattbar, ohne hohe Kosten mit sich zu bringen, so dass auch eine thermische Stabilisierung bei den hohen Schalttemperaturen bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung möglich ist.

[0010] Die Verschmutzung, welche durch das entstehende Gas bei dem Trennen der Polanschlüsse entsteht, ist insbesondere ein elektrisch leitender Russ. Dieser wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gaskanals wirksam von den elektrischen Bauteilen ferngehalten, so dass ein Kurzschluss der elektrischen Bauteile über eine Vielzahl von Schaltvorgängen wirksam ausgeschlossen bzw. die Wahrscheinlichkeit dafür reduziert werden kann.

[0011] Selbstverständlich kann die Schaltvorrichtung zusätzlich weitere Bauteile, insbesondere ein Umgehäuse, aufweisen. Ein solches Umgehäuse schließt die Schaltvorrichtung nach außen ab und weist innen einen Aufnahmeraum auf, in welchem sowohl die Polkassette, als auch separat davon vorzugsweise die elektrischen Bauteile angeordnet sein können.

[0012] Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die Polkassette mehrstückig ausgebildet ist. Insbesondere weist die Polkassette zwei Halbschalen auf. Dabei sind die einzelnen Bauteile der Polkassette miteinander verbunden. Die mehrstückige Ausbildung der Polkassette reduziert den Kostenaufwand. So kann insbesondere die Herstellung von zwei Polhalbschalen besonders kostengünstig und einfach erfolgen. Eine Verbindung erfolgt z. B. über Verbindungsmittel in Form von Schrauben oder Nieten. Auch eine Verbindung mit Klebe- und/oder Schweißtechnik ist im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich. Von Vorteil ist es, wenn die Verbindung der einzelnen Bauteile der Polkassette eine Widerstandskraft gegen hohe Drücke erlaubt. So sind beim Schalten der Schaltmechanik insbesondere Drücke von größer als 20 MPa zu erwarten. Das Material der Polkassette und insbesondere auch die Verbindung der einzelnen Bauteile sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie derartig hohen Drücken widerstehen können. Die Art der Verbindung ist dabei an die verwendeten Materialien der einzelnen Bauteile angepasst.

[0013] Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung die Bauteile der Polkassette wenigstens abschnittsweise gegeneinander abgedichtet ausgebildet sind. Dabei kann es sich insbesondere um eine Abdichtung mittels einer Nut/Feder-Verbindung handeln. Die Abdichtung erfolgt hinsichtlich der hohen Drücke während des Schaltens, so dass auch bei derartigen hohen Drücken vermieden wird, dass das Schaltgas den Gaskanal verlässt. Die Abdichtung mittels einer Nut/Feder-Verbindung ist besonders vorteilhaft, da sie kostengünstig und einfach herzustellen ist. Auch wird auf zusätzliche Bauteile in Form von Dichtmitteln, wie sie z. B. O-Ringe darstellen, verzichtet. Darüber hinaus können diese Nut/Feder-Verbindungen als Führung ausgebildet sein, so dass die Dichtwirkung automatisch beim Zusammensetzen der einzelnen Bauteile der Polkassette erzeugt wird. Die Abdichtung ist also insbesondere hinsichtlich eines unerwünschten Austrittes von Gas aus dem Gaskanal zu verstehen. Selbstverständlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch Abdichtungen mit zusätzlichen Dichtmitteln möglich.

[0014] Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung die Polkassette zumindest abschnittsweise aus einem Material mit hoher mechanischer Widerstandskraft gegen die entstehenden Drücke beim Schalten der Schaltmechanik ausgebildet ist. Dabei kann es sich insbesondere um ein duroplastisches Material handeln. Die hohe mechanische Widerstandskraft führt zu einem Widerstand gegen die hohen Schaltdrücke im Bereich von mehr als ca. 20 MPa. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass das Material eine hohe thermische Stabilität aufweist. Dabei sind insbesondere Temperaturen von bis zu 5000 °K als thermische Belastung zu nennen. Jedoch besteht die thermische Belastung nur sehr kurzzeitig im Bereich von Millisekunden, so dass das größere Augenmerk auf die mechanische Widerstandskraft bezüglich der entstehenden Schaltdrücke gelegt wird. Selbstverständlich können die entstehenden Drücke durch eine Vergrößerung des freien Strömungsquerschnittes des Gaskanals verändert werden, insbesondere reduziert werden. Vorzugsweise ist daher auch mehr als ein Gaskanal vorgesehen, so dass ein großer gesamter Strömungsquerschnitt zur Verfügung gestellt werden kann, welcher ein schnelles Ableiten und damit ein Reduzieren der Schaltdrücke ermöglicht.

[0015] Ein weiterer Vorteil kann dann erzielt werden, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung um die Polkassette ein Umgehäuse vorgesehen ist, in welchem neben der Polkassette auch die elektrischen Bauteile angeordnet sind. Ein solches Umgehäuse kann im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders kostengünstig ausgestaltet werden. So kann in einfacher und kostengünstiger Weise ein thermoplastisches Material im Spritzgussverfahren für die Herstellung des Umgehäuses Verwendung finden. Das Umgehäuse schützt zum einen die Polkassette und zum anderen zusätzlich auch die elektrischen Bauteile. Die elektrischen Bauteile sind also außerhalb der Polkassette, jedoch innerhalb des Umgehäuses angeordnet. Das Umgehäuse schafft somit eine einzige Einheit der Schaltvorrichtung, die hinsichtlich einer Montage in einem Schaltschrank besonders vorteilhaft ausgebildet ist. Auch kann ein solches Umgehäuse mechanische Schnittstellen zum Einsetzen in einer Halterung eines Schaltschrankes aufweisen.

[0016] Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung das Umgehäuse einen Gasableitungskanal aufweist, welcher mit dem Gaskanal der Polkassette in gaskommunizierender Verbindung steht. Dabei handelt es sich um eine Variante mit der bereits beschriebenen indirekten Ableitung des Gases aus dem Schaltraum. Es erfolgt also eine Übergabe des Gases von dem Gaskanal in den Gasableitungskanal. Diese Übergabestelle bzw. die Schnittstelle zwischen Gaskanal und Gasableitungskanal ist vorzugsweise abgedichtet, wie dies im nachfolgenden Absatz noch näher erläutert wird. Die Position dieser Schnittstelle ist derart angeordnet, dass der Gaskanal und damit auch das darin strömende Gas die elektrischen Bauteile bereits passiert haben. Vorzugsweise ist diese Schnittstelle geometrisch derart ausgerichtet, dass auch im Falle einer Teilleckage an dieser Schnittstelle das Gas nicht in Richtung der elektrischen Bauteile gelangen kann. Somit wird auch bei schlechter oder nicht wirksamer Abdichtung dieser Schnittstelle eine Verschmutzung der elektrischen Bauteile durch das Schaltgas wirksam vermieden.

[0017] Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung die Schnittstelle zwischen dem Gaskanal und dem Gasableitungskanal abgedichtet ist. Auch diese Abdichtung kann z. B. über die entsprechende geometrische Ausformung der beiden Anschlussstellen erfolgen. So ist eine Form von Nut und Feder und dementsprechend eine Nut/Feder-Abdichtung denkbar. Auch das Vorsehen eigener Dichtmittel, z. B. von O-Ringen, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.

[0018] Eine Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorteilhafterweise dahingehend weitergebildet werden, dass der Gaskanal zumindest abschnittsweise eine strömungstechnisch optimierte Innenkontur aufweist. Durch die Ausbildung des Gaskanals in der Polkassette kann dies besonders kostengünstig und einfach erfolgen, da keine Schnittstellen zu anderen Kanälen in diesem Abschnitt der Gasführung zu berücksichtigen sind. Die strömungstechnische Optimierung ist insbesondere bezogen auf eine Auslösemechanik zu verstehen, welche im Gaskanal angeordnet sein kann. Diese Auslösemechanik wird durch Anströmen mit dem im Gaskanal geführten Gas ausgelöst, so dass eine Verbesserung der Anströmung und damit ein erhöhter Anströmdruck ein sichereres Auslösen der Auslösemechanik zur Folge haben. Auch eine entsprechende Optimierung hinsichtlich des freien Strömungsquerschnittes kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgen. So kann durch eine Vergrößerung des freien Strömungsquerschnittes eine Vergrößerung des Volumenstroms und damit eine Reduktion des Schaltdruckes erfolgen.

[0019] Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung der Gaskanal wenigstens abschnittsweise einen rechteckigen oder im Wesentlichen rechteckigen freien Strömungsquerschnitt aufweist. Ein rechteckiger oder im Wesentlichen rechteckiger freier Strömungsquerschnitt bringt den Vorteil mit sich, dass bei geringem Platzbedarf eine Maximierung bzw. eine Vergrößerung des freien Strömungsquerschnittes stattfindet. Wie bereits erläutert worden ist, kann durch eine Vergrößerung des freien Strömungsquerschnittes der Schaltdruck reduziert werden. Dies reduziert im gleichen Maße die Gefahr einer Beschädigung des Gaskanals bzw. die Gefahr einer Leckage bei etwaigen vorhandenen Dichtstellen.

[0020] Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung zumindest ein zweiter Gaskanal in der Polkassette angeordnet und mit dem Schaltraum in gaskommunizierender Weise verbunden ist. Dieser zweite Gaskanal ist für eine Ableitung von Gas aus dem Schaltraum in einer anderen Richtung, insbesondere im Wesentlichen in einer entgegengesetzten Richtung, als der andere Gaskanal ausgebildet. Vorzugsweise befindet sich der zweite Gaskanal also an einer Position, in welcher er nicht an elektrischen Bauteilen vorbeigeführt werden muss. Auf diese Weise kann der freie Strömungsquerschnitt weiter erhöht und damit das entstehende Druckverhältnis während der Schaltsituation reduziert werden.

[0021] Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten "links", "rechts", "oben" und "unten" beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:

Fig. 1

eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,

Fig. 2

eine Ausführungsform eines Anschlusses zwischen Gaskanal und Gasableitungskanal und

Fig. 3

eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Polkassette.

[0022] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10 im schematischen Querschnitt dargestellt. So findet sich bei dieser Ausführungsform der Schaltvorrichtung 10 eine Schaltmechanik 40 vor, welche als Rotations-Schaltmechanik ausgebildet ist. Nicht näher dargestellt sind entsprechende Festkontakte und bewegbare Kontakte, die durch Rotation der Schaltmechanik 40 getrennt und geschlossen werden können. Die Schaltmechanik 40 ist in einem Schaltraum 62 einer Polkassette 60 angeordnet. Dieser Schaltraum ist ein freies Volumen, in welchem sich Gas, welches durch einen Lichtbogen beim Trennen der Kontakte der Schaltmechanik 40 entsteht, ausbreiten kann. Um das Gas abzuführen, sind ein erster Gaskanal 64 und ein zweiter Gaskanal 66 vorgesehen. Entscheidend ist zumindest das Vorsehen des ersten Gaskanals 64. Dieser führt rechts oben von dem Schaltraum 62 weg und übergibt (nicht dargestellt) das abgeführte Gas der Umgebung. Diese Übergabe des Schaltgases kann direkt oder indirekt erfolgen, wie dies später noch näher erläutert wird.

[0023] Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, handelt es sich bei der Schaltvorrichtung 10 um eine Ausführungsform mit einem Umgehäuse 70. Dieses Umgehäuse 70 umgibt die Polkassette 60 vollständig. Darüber hinaus sind in dem Umgehäuse 70 noch elektrische Bauteile 50 vorgesehen, die eine Regelung der Schaltvorrichtung 10, insbesondere der Schaltmechanik 40, erlauben. An den beiden Enden links und rechts der Schaltvorrichtung 10 sind die beiden Polanschlüsse 20 und 30 schematisch dargestellt. Diese beiden Polanschlüsse 20 und 30 sind miteinander elektrisch leitend verbunden, wobei diese elektrisch leitende Verbindung über die Schaltmechanik 40 getrennt werden kann.

[0024] Wie der Fig. 1 gut zu entnehmen ist, befinden sich die elektrischen Bauteile 50 zwar innerhalb des Umgehäuses 70, jedoch außerhalb der Polkassette 60. Darüber hinaus ist gut zu erkennen, dass auf der oberen Seite der elektrischen Bauteile 50 der Gaskanal 64, welcher in der Polkassette 60 ausgebildet ist, an den elektrischen Bauteilen 50 vorbeiführt. Eine Übergabestelle, welche abgedichtet werden muss, ist hier neben den elektrischen Bauteilen 50 vermieden. So kann durch dieses Vorsehen des Gaskanals 64 in der Polkassette 60 wirksam vermieden werden, dass im Falle von möglichen Dichtungsleckagen Gas in Richtung der elektrischen Bauteile gelangt und diese verschmutzen würde.

[0025] Am linken unteren Ende der Schaltvorrichtung 10 ist ein zweiter Gaskanal 66 vorgesehen, welcher eine Übergabestelle in einem Gasableitungskanal 72 des Umgehäuses 70 aufweist. Dieser zusätzliche zweite Gaskanal 66 erhöht den freien Strömungsquerschnitt, so dass der Druck, welcher beim Schalten der Schaltmechanik 40 entsteht, reduziert werden kann.

[0026] Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Schnittstelle zwischen einem Gaskanal 64 und einem Gasableitungskanal 72, welcher im Umgehäuse 70 angeordnet ist. Hier erfolgt eine Überlappung, so dass bereits durch die geometrische Ausbildung dieser Schnittstelle eine Abdichtung dieser Übergabestelle erfolgt. Diese Übergabestelle zwischen Polkassette 60 und Umgehäuse 70 befindet sich an einer Position, an welcher das Gas innerhalb des Gaskanals 64 die elektrischen Bauteile 50 bereits passiert hat. Somit besteht nicht mehr die Gefahr, dass im Falle einer Leckage oder einer Teilleckage dieser Schnittstelle, wie sie Fig. 2 zeigt, die elektrischen Bauteile 50 durch Gas und entsprechend elektrisch leitfähige Verschmutzung verunreinigt werden.

[0027] In Fig. 3 ist schematisch ein Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Polkassette 60 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Polkassette 60 aus zwei Polhalbschalen 60a und 60b ausgebildet. Dazwischen bildet sich der Schaltraum 62 aus, in welchem die Schaltmechanik 40 aufgenommen werden kann. Darüber hinaus bildet sich ebenfalls zwischen den beiden Polhalbschalen 60a und 60b der Gaskanal 64 aus. Der Fig. 3 ist ebenfalls gut zu entnehmen, dass die Abdichtung des Gaskanals 64 zwischen den beiden Polhalbschalen 60a und 60b über eine Nut/Feder-Verbindung 68 erfolgt. Damit kann besonders kostengünstig und einfach eine Montage dieser beiden Polhalbschalen 60a und 60b erfolgen und gleichzeitig eine sichere Abdichtung gewährleistet werden.

[0028] Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung nur im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0029] 

10

Schaltvorrichtung

20

Polanschluss

30

Polanschluss

40

Schaltmechanik

50

elektrische Bauteile

60

Polkassette

60a

Polhalbschale

60b

Polhalbschale

62

Schaltraum

64

Gaskanal

66

zweiter Gaskanal

68

Nut/Feder-Verbindung

70

Umgehäuse

72

Gasableitungskanal

Ansprüche

1. Schaltvorrichtung (10), insbesondere elektrischer Leistungsschalter, für die Absicherung einer elektrischen Schaltung, aufweisend zwei Polanschlüsse (20, 30) und eine Schaltmechanik (40) für das automatische Trennen der elektrischen Verbindung der beiden Polanschlüsse (20, 30) in einem Überlastfall, weiter aufweisend elektrische Bauteile (50) für die Regelung der Schaltvorrichtung (10) und eine Polkassette (60), in welcher in einem Schaltraum (62) die Schaltmechanik (40) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polkassette (60) zumindest einen Gaskanal (64) aufweist, welcher mit dem Schaltraum (62) in gaskommunizierender Weise verbunden ist und ausgebildet ist, Gas aus der Polkassette (60) an den elektrischen Bauteilen (50) vorbei an die Umgebung abzugeben.

2. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polkassette (60) mehrstückig ausgebildet ist, insbesondere zwei Polhalbschalen (60a, 60b) aufweist, wobei die einzelnen Bauteile der Polkassette (60) miteinander verbunden sind.

3. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bauteile der Polkassette (60) wenigstens abschnittsweise gegeneinander abgedichtet ausgebildet sind, insbesondere mittels einer Nut/Feder-Verbindung (68).

4. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polkassette (60) zumindest abschnittsweise aus einem Material mit hoher mechanischer Widerstandskraft gegen die entstehenden Drücke beim Schalten der Schaltmechanik (40) ausgebildet ist, insbesondere aus einem duroplastischen Material.

5. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass um die Polkassette (60) ein Umgehäuse (70) vorgesehen ist, in welchem neben der Polkassette (60) auch die elektrischen Bauteile (50) angeordnet sind.

6. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Umgehäuse (70) einen Gasableitungskanal (72) aufweist, welcher mit dem Gaskanal (64) der Polkassette (60) in gaskommunizierender Verbindung steht.

7. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnittstelle zwischen dem Gaskanal (64) und dem Gasableitungskanal (72) abgedichtet ist.

8. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gaskanal (64) zumindest abschnittsweise eine strömungstechnisch optimierte Innenkontur aufweist.

9. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gaskanal (64) wenigstens abschnittsweise einen rechteckigen oder im Wesentlichen rechteckigen freien Strömungsquerschnitt aufweist.

10. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein zweiter Gaskanal (66) in der Polkassette (60) angeordnet und mit dem Schaltraum (62) in gaskommunizierender Weise verbunden ist, welcher für eine die Ableitung von Gas aus dem Schaltraum (62) in einer anderen Richtung, insbesondere im Wesentlichen in einer entgegengesetzten Richtung, als der andere Gaskanal (64) ausgebildet ist.

Zeichnung